Таблица 4.1
Определение числа сортировочных путей
| Назначение путей | Количество перерабатываемых поездов | Количество сортировочных путей | Полезная длина путей, м | |
| Для участковых поездов | на А | 2 | 1 | 1155 |
| на Б | 2 | 1 | ||
| на В | 1 | 1 | ||
| Для сборных поездов | на А | 2 | 1 | |
| на Б | 2 | 1 | ||
| на В | 2 | 1 | ||
| Для вагонов на ГД | - | 1 | 300 - 500 | |
| Для вагонов на подъездные пути и ЛХ | - | 1 | ||
| Для неисправных вагонов | - | 1 | ||
| Для вагонов с разрядными грузами | - | 1 | ||
| Итого | 11 | 10 | ||
4.2 Сортировочные устройства
Сортировочные устройства на участковых станциях предназначены для расформирования и формирования участковых, сборных и передаточных поездов и подборки местных вагонов по пунктам выгрузки. К сортировочным устройствам относятся сортировочные и вытяжные пути, стрелочные горловины на уклонах, вытяжные пути специального профиля, полугорки, горки малой мощности. В курсовом проекте проектируем горку малой мощности на основном вытяжном пути.
Горки малой мощности сооружаются при числе путей в сортировочном парке до 16 включительно и суточной переработке 250 – 1500 вагонов. Сортировка вагонов на горке выполняется за счёт использования их силы тяжести.
Стрелочные горловины сортировочного парка и участок вытяжного пути за последним стрелочным переводом располагаем на спуске до 1,5‰ в сторону сортировочной горки, чтобы создать благоприятные условия для маневровой работы толчками.
Голова сортировочного парка от разделительной стрелки до предельных столбиков проектируется более короткой за счёт группировки путей в пучки и применения симметричных стрелочных переводов марки 1/6.
4.3 Определение расчётной высоты горки малой мощности
Высотой горки называют разность отметок головок рельсов путей на вершине горки и в расчётной точке. Высота горки должна обеспечивать добегание расчётного бегуна при неблагоприятных условиях по наиболее трудному пути до расчётной точки. При такой высоте горки основная масса бегунов будет проходить вглубь сортировочного парка, освобождая стрелки горочной горловины для прохода отцепов на другие пути.
За расчётный бегун в курсовом проекте принимаем 4-осный крытый вагон на роликовых подшипниках, вес принимаем согласно задания.
Расчётная высота горки малой мощности определяется по формуле:
Hр=1,5*(∑hw0i+∑hwсвi+∑hwскi)-h0 (м) 4.1)
где 1,5 метра – величина отклонения расчётного значения суммы от её среднего значения;
∑hw0i,∑hwсвi,∑hwскi – суммарные значения потерь энергии при преодолении сопротивлений движению (основного, среды и ветра, стрелок и кривых), метры энергетической высоты (м.э.в.);
h0 – удельная энергия, соответствующая скорости роспуска.
Расчёт элементов выше приведённого выражения выполняем по следующим формулам:
∑hw0i=∑w0*li*10-3 (м.э.в.); (4.2)
∑hwсвi=∑wсвi*li*10-3 (м.э.в.); (4.3)
∑hwскi=∑(0,56*ni+0,23*∑α)*νi2*10-3 (м.э.в.). (4.4)
где w0 – основное удельное сопротивление движению расчётного бегуна, кгс/тс, принимаем 1,54 кгс/тс;
li – длина i – го расчётного участка, м;
wсвi – удельное сопротивление движению расчётного бегуна от воздушной среды и ветра на i-ом участке, кгс/тс;
ni, ∑αi – соответственно число стрелочных переводов и сумма углов поворота в градусах в пределах данного участка;
νi – средняя скорость движения расчётного бегуна на соответствующем расчётном участке, м/с, принимаем 3,0 м/с.
На основании формулы 4.2 определяем основное сопротивление движению:
∑hw0i1=1,54*25*10-3=0,0385 (м.э.в.);
∑hw0i2=1,54*178,48*10-3=0,2748 (м.э.в.);
∑hw0i3=1,54*66,1*10-3=0,1018 (м.э.в.).
Удельное сопротивление движению от воздушной среды и ветра для одиночных вагонов определим по формуле:
Wсв=(17,8*Сх*S/(273+t)*q)*ν2от (кгс/тс) (4.5)
где S – площадь поперечного сечения вагона, м2;
Сх – коэффициент воздушного сопротивления одиночных вагонов;
t – температура наружного воздуха холодного месяца в году, принимаем по заданию, °С;
q – вес расчётного отцепа, тс;
ν2от – относительная скорость вагона с учётом направления ветра, м/с, которую определяем по формуле:
ν2от=ν2+ν2в+2*ν*νв*cos β (м/с) (4.6)
где ν – средняя скорость скатывания отцепа на участке, м/с;
νв – скорость ветра, м/с;
β – угол между направлением ветра и осью участка пути, по которому движется отцеп.
На основании формулы 4.6 определяем результирующую скорость вагона с учётом направления ветра:
ν2отц1=(3,5)2+(5,3)2+2*3,5*5,3*cos 35=78,24 (м/с);
ν2отц2=(3,0)2+(5,3)2+2*3,0*5,3*cos 35=63,14 (м/с);
ν2отц3=(1,4)2+(5,3)2+2*1,4*5,3*cos 35=42,25 (м/с).
Далее на основании формулы 4.5 определяем удельной сопротивление движению от воздушной среды и ветра для одиночных вагонов:
wсв1=(17,8*1,64*9,7/(273-32)*30)*78,24=3,06 (кгс/тс);
wсв2=(17,8*1,79*9,7/(273-32)*30)*63,14=2,70 (кгс/тс);
wсв3=(17,8*1,60*9,7/(273-32)*30)*42,25=1,61 (кгс/тс).
Теперь мы можем определить суммарные значения потерь энергии при преодолении сопротивлений среды и ветра, стрелок и кривых на основании формул 4.3 и 4.4 соответственно:
∑hwсвi1=3,06*25*10-3=0,076 (м.э.в.);
∑hwсвi2=2,70*178,48*10-3=0,48 (м.э.в.);
∑hwсвi3=1,61*66,1*10-3=0,11 (м.э.в.);
∑hwскi2=(0,56*3+0,23*17,29)*63,14*10-3=0,05 (м.э.в.)
На основании формулы 4.1 мы можем определить расчётную высоту горки малой мощности:
Hр=1,5*(0,42+0,666+0,05)-0,061=1,6 (м)
Таким образом, высота горки составила 1,6 м.
На основании полученных данных составляем таблицу величин удельных работ сил сопротивления движению расчётного бегуна.
Таблица 4.2
Определение величин удельных работ сил сопротивления движению расчётного бегуна
| N участка | Длина участка | Крытый 4-х осный | |||||||
| w0, кгс/тс | hw0, м.э.в. | wсв, кгс/тс | hwсв,м.э.в. | νi,м/с | ni | ∑αi | hwск, м.э.в. | ||
| 1 | 25 | 1,54 | 0,0385 | 3,06 | 0,076 | 8,85 | - | - | - |
| 2 | 178,48 | 1,54 | 0,2748 | 2,70 | 0,48 | 7,95 | 3 | 17,29 | 0,05 |
| 3 | 66,1 | 1,54 | 0,1018 | 1,61 | 0,11 | 6,5 | - | - | - |
| ∑li =269,58 | ∑hwоснi=0,4151 | ∑hсвi=0,666 | ∑hwскi=0,05 | ||||||
Удельная энергия, соответствующая скорости роспуска вагонов определяется по формуле:
h0=ν20*1,2/2*g/ (4.7)
где g/ - ускорение свободного падения с учётом инерции вращающихся масс для расчётного бегуна:
g/=9,81/1+(0,42*n/q) (м/с2) (4.8)
где 9,81 – ускорение силы тяжести, м/с2;
n – число осей расчётного отцепа.
На основании формулы 4.8 определяем ускорение свободного падения с учётом инерции вращающихся масс для расчётного бегуна:
g/=9,81/1+(0,42*4/30)=9,29 (м/с2)
Определяем удельную энергию на основании формулы 4.7:
h0=1,2/2*9,81=0,061
4.4 Проектирование продольного профиля спускной части горки
Высота сортировочной горки в пределах расчётной длины может быть определена, как сумма трёх профильных высот расчётных участков:
-hг – головного (между вершиной горки и 1 тормозной позицией(ТП));
-hср – среднего (между началом 1ТП и началом парковой тормозной позиции (ПТП));
-hн – нижнего (между началом ПТП и расчётной точкой (РТ)).
На ГММ с одной ТП нм спускной части высота горки определяется суммой профильных высот двух участков: нижнего и головного.
Профиль высоты горки проектируем так, чтобы профильная высота её не превышала расчётную Hр. Для этого расчётный путь (от ВГ до РТ) разделяем на профильные участки – скоростной (lск), промежуточный (lпром), участок стрелочной зоны (lсз) и участок до расчётной точки (lрт).
Скоростной элемент спускной части горки проектируем наиболее крутым для получения интервалов на вершине горки при свободном скатывании отцепов. Что касается нижнего ограничения крутизны скоростного участка на горках малой мощности она должна быть не менее 25-30‰.
Промежуточный участок проектируем на уклоне iпр=7-15‰.
По условиям минимизации мощности парковой тормозной позиции стрелочная зона должна располагаться на не ускоряющемся уклоне. Крутизна участка стрелочной зоны проектируется в пределах 1,5-2‰. Парковая тормозная позиция при оборудовании её замедлителями и расположении в кривой проектируется на уклоне до 2‰, на прямой – до 1,5‰.
Сортировочные пути располагаются на не ускоряющем уклоне. Их проектируем на равномерном спуске крутизной от 1-1,5‰.
Для определения длин перелома профиля намечаем точки перелома профиля. В точках перелома профиля нельзя располагать замедлители, остряки и крестовины стрелочных переводов. Переломы профиля разрешается делать в любом месте горизонтальной кривой, а также внутри стрелочного перевода между остряками крестовиной. Для этого точка перелома профиля отодвигается на 2-3 метра от центра стрелочного перевода в сторону крестовины.